Использование характеристик частичных разрядов обеспечивает обнаружение дефектов изоляции в ранней стадии их развития, а в сочетании с другими методами диагностирования резко увеличивает точность оценки состояния оборудования. Рассмотрены вопросы регистрации частичных разрядов всеми возможными методами: электрическим, электромагнитным, оптическим, акустическим и химическим. Показаны достоинства и недостатки методов, предпочтительность их применения к отдельным видам оборудования.
Подробно изложены современные методы компьютерной обработки результатов измерений, подавления внешних и перекрестных помех, классификации частичных разрядов, идентификации вида дефекта и определения места его возникновения в изоляционной конструкции оборудования.
Приведены практические примеры использования методов регистрации частичных разрядов в условиях эксплуатации для своевременного обнаружения дефектов и предупреждения аварийных отказов оборудования.
Монография может представлять интерес для магистров и аспирантов электроэнергетических специальностей, производителей высоковольтного оборудования и диагностической аппаратуры, эксплуатационно-ремонтного персонала энергетических предприятий и специализированных диагностических организаций.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Обозначения и сокращения ................................................................................................................ 7
Введение .............................................................................................................................................. 9
1. Электрический метод регистрации частичных разрядов ................................................... 19
1.1. Основы метода ........................................................................................................................ 19
1.2. Методика осциллографических измерений электрических сигналов частичных
разрядов в условиях эксплуатации ..................................................................................... 20
1.2.1. Выбор схемы и режима регистрации .............................................................................. 20
1.2.2. Типы помех и их признаки ............................................................................................... 25
1.2.3. Достоверные признаки сигналов частичных разрядов .................................................. 29
1.3. Градуировка схемы регистрации частичных разрядов ........................................................ 31
1.3.1. Влияние полосы частот измерения и размеров оборудования...................................... 32
1.3.2. Оценка кажущегося заряда частичных разрядов по сигналам
высокочастотных трансформаторов тока .................................................................... 40
1.3.3. Оценка кажущегося заряда частичных разрядов сверхширокополосной
аппаратурой ..................................................................................................................... 42
1.3.4. Особые случаи оценки кажущегося заряда..................................................................... 44
1.4. Особенности электрического метода регистрации частичных разрядов
в некоторых видах оборудования ........................................................................................ 46
1.4.1. Измерения частичных разрядов в кабелях ...................................................................... 46
1.4.2. Регистрация ЧР в силовом трансформаторном оборудовании ..................................... 59
1.4.3. Регистрация частичных разрядов в изоляции вводов и измерительных
трансформаторов тока .................................................................................................... 64
1.4.4. Регистрация частичных разрядов во вращающихся машинах ..................................... 74
1.4.5. Регистрация частичных разрядов в КРУЭ ...................................................................... 77
1.5. Специализированная аппаратура для измерений и мониторинга характеристик
частичных разрядов ............................................................................................................. 77
1.6. Практическое применение электрического метода регистрации частичных
разрядов ................................................................................................................................. 85
Выводы по главе ............................................................................................................................ 93
2. Диагностирование оборудования по электромагнитному излучению разрядных
процессов ...................................................................................................................................... 95
2.1. Диагностирование ВЛ по характеристикам радиопомех .................................................... 95
2.2. Регистрация частичных разрядов во внутренней изоляции оборудования
по электромагнитному излучению сверх- и ультравысоких частот .................................. 99
2.2.1. Регистрация частичных разрядов в оборудовании открытых
распределительных устройств ......................................................................................... 99
2.2.2. Регистрация электромагнитного излучения частичных разрядов в КРУЭ ............... 104
2.2.3. Регистрация электромагнитного излучения частичных разрядов
в силовых трансформаторах ........................................................................................... 113
2.3. Практическое применение диагностирования оборудования
по электромагнитному излучению частичных разрядов .................................................. 116
Выводы по главе .......................................................................................................................... 118
3. Оптические методы регистрации частичных разрядов .................................................... 119
3.1. Оптическая регистрация разрядных процессов на внешней изоляции оборудования ... 119
3.2. Оптическая регистрация внутренних разрядных процессов ............................................. 123
3.3. Практическое применение оптического метода регистрации ЧР ..................................... 134
4. Регистрация разрядных процессов акустическими методами ......................................... 135
4.1. Общие сведения .................................................................................................................... 135
4.2. Дистанционные методы акустической регистрации разрядов .......................................... 142
4.3. Контактные методы акустического контроля частичных разрядов ................................. 152
4.3.1. Акустическая регистрация частичных разрядов в силовом
трансформаторном оборудовании .................................................................................. 153
4.3.2. Акустическая регистрация частичных разрядов в электрических машинах ............ 162
4.3.3. Акустическая регистрация частичных разрядов в силовых конденсаторах ............. 164
4.3.4 Акустическая регистрация частичных разрядов в КРУЭ ............................................. 171
4.4. Практическое применение акустического метода регистрации ЧР .................................. 176
5. Признаки частичных разрядов, выявляемые физико-химическими
методами анализа ...................................................................................................................... 181
5.1. Хроматографические признаки частичных разрядов в маслонаполненном
оборудовании.......................................................................................................................... 181
5.2. Обнаружение частичных разрядов в элегазовом оборудовании
физико-химическими методами.......................................................................................... 184
5.3. Практическое применение физико-химических методов обнаружения ЧР ..................... 188
6. Гибридные системы регистрации и мониторинга частичных разрядов ........................ 191
7. Методы обработки и анализа сигналов частичных разрядов .......................................... 197
7.1. Диагностическая ценность сигналов частичных разрядов ................................................ 198
7.1.1. Диагностические признаки импульсов тока ................................................................. 198
7.1.2. Диагностические признаки амплитудно-фазовых диаграмм ...................................... 199
7.2. Методы разделения сигналов частичных разрядов по кластерам ................................... 204
7.2.1. Кластеризация с использованием T–F-плоскости ........................................................ 204
7.2.2 Кластеризация по амплитуде тока, заряду и энергии ................................................... 209
7.2.3. Кластеризация по трехфазным диаграммам импульсов тока...................................... 211
7.3. Машинные методы обработки и анализа характеристик частичных разрядов .............. 220
Выводы по главе .......................................................................................................................... 228
Заключение ...................................................................................................................................... 230
Библиографический список ........................................................................................................... 232